(57)【要約】【課題】交通振動などに起因する鉛直方向の微振動を効果的に抑制でき、地震時における水平方向の相対変位や温度変化による橋桁の伸縮などにも支障なく追従できるコンパクトで経済的な橋梁用制振装置を提供すること。【解決手段】橋桁Ｂと下部構造体Ｓの間を概ね鉛直方向に結合する橋梁用制振装置であって、摩擦ダンパー１００として、ルーズホールを持つガゼットプレートが、両側にそれぞれ摩擦材を介して押さえプレートにより挟持された状態で外周鋼管の中に設置され、ルーズホールを通ると共に摩擦材及び押さえプレートの貫通孔を通り外周鋼管にその両端部を嵌合した締付けボルトにより締め付けられた構造のものを使用する。この摩擦ダンパーにおける双方のガゼットプレートが、互いに平行な一対の支持ボルトを介してそれぞれ橋桁と下部構造体に結合される。【選択図】図１
2005299078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋桁と下部構造体の間を摩擦ダンパーにより概ね鉛直方向に結合する橋梁用制振装置であって、摩擦ダンパーは、端部にガゼットプレートを結合した外周鋼管と、ルーズホールを持つガゼットプレートと、貫通孔を持つ摩擦材と、貫通孔を持つ押さえプレートとを備え、ルーズホールを持つガゼットプレートが、両側にそれぞれ摩擦材を介して押さえプレートにより挟持された状態で外周鋼管の中に設置され、ルーズホールを通ると共に摩擦材及び押さえプレートの貫通孔を通り外周鋼管にその両端部を嵌合した締付けボルトにより締め付けられた構造をしており、この摩擦ダンパーにおける双方のガゼットプレートが、互いに平行な一対の支持ボルトを介してそれぞれ橋桁と下部構造体に結合されていることを特徴とする橋梁用制振装置。
【請求項２】
橋梁と下部構造体の間を摩擦ダンパーにより概ね鉛直方向に結合する橋梁用制振装置であって、摩擦ダンパーは、フランジ部分にルーズホールを持つと共にウェブ部分をガセットプレートとして延設した第１のＨ型断面部材と、第１のＨ型断面部材と同じ断面形状でウェブ部分をガセットプレートとして延設した第２のＨ型断面部材と、貫通孔を持つ摩擦材と、貫通孔を持つスプライスプレートとを備え、第１のＨ型断面部材と第２のＨ型断面部材がそれらのガセットプレートを外側にして直列に配置され、第１のＨ型断面部材のフランジ部分が、両側にそれぞれ摩擦材を介してスプライスプレートにより挟持され、ルーズホールを通ると共に摩擦材及びスプライスプレートの貫通孔を通る締付けボルトにより締め付けられ、第１のＨ型断面部材のフランジ部分を挟持するスプライスプレートの端部が第２のＨ型断面部材にフランジ部分を挟持した状態で固定された構造をしており、この摩擦ダンパーにおける双方のガゼットプレートが、互いに平行な一対の支持ボルトを介してそれぞれ橋桁と下部構造体に結合されていることを特徴とする橋梁用制振装置。
【請求項３】
橋桁と下部構造体の間を摩擦ダンパーにより概ね鉛直方向に結合する橋梁用制振装置であって、摩擦ダンパーは、貫通孔を持つ一対のフランジプレートと、貫通孔を持つ摩擦材と、ルーズホールを持つと共に端部にガセットプレートを有する摺動材とを備え、一対のフランジプレートが、その一端でガセットプレートに固定されると共に他端側にて摩擦材を介して摺動材を間に挟持し、摺動材のルーズホールを通ると共にフランジプレート及び摩擦材の貫通孔を通る締付けボルトにより締め付けられた構造をしており、この摩擦ダンパーにおける双方のガゼットプレートが、互いに平行な一対の支持ボルトを介してそれぞれ橋桁と下部構造体に結合されていることを特徴とする橋梁用制振装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の橋梁用先進装置において、支持ボルトとガセットプレートの嵌合部に球面軸受を配設したことを特徴とする橋梁用制振装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の橋梁用先進装置において、支持ボルトを通すための鋼管をガセットプレートの端部に取り付けたことを特徴とする橋梁用制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木建築分野において構造物間を連結する免震部材の技術分野に属し、詳しくは橋梁と下部構造物を鉛直方向に連結して橋梁の鉛直振動を抑制する橋梁用制振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、構造物に発生する振動を抑制する装置として、特許文献１，２に記載の如き粘性ダンパーや粘弾性ダンパーを利用し制振装置や、特許文献３〜５に記載の如き摩擦ダンパーを利用した制振装置が知られている。
【特許文献１】実開昭６１−１６７７３０号公報
【特許文献２】特開平１１−２１０８１９号公報
【特許文献３】実開平５−３６７２号公報
【特許文献４】実開平１１−１９０１４７号公報
【特許文献５】特開２０００−１８２１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、橋梁構造物の場合、橋桁は交通振動などにより鉛直方向の振動を受けているが、上記の粘性ダンパーや粘弾性ダンパーを利用した制振装置は、このような鉛直振動を抑制するためには次のような問題点がある。すなわち、粘性体又は粘弾性体の粘着力は通常余り大きくないため、大きな荷重を受ける場合には相応の大きな面積が必要となることから、制振装置は大きくなりがちであり、コンパクトな装置が得られず、経済性に欠ける。また、一般的に速度が小さいと抵抗力は小さいが、橋桁が受ける微振動の場合、振幅及び速度とも小さいため、充分な反力を得ることは困難である。
【０００４】
また、粘性ダンパーや粘弾性ダンパーは、ピストンとシリンダを用いた閉鎖型のダンパーであり、これらは圧力を高めることで比較的大きな力が得られるが、そのためには荷重速度が大きいことが条件となる。しかしながら、橋桁が受ける微振動は、振幅及び速度とも小さいため、充分な反力を得ることは困難である。しかも、粘性体や粘弾性体は、温度依存性が比較的大きく、高い温度では抵抗力は小さくなることから、性能の安定性に欠けるという問題点もある。
【０００５】
一方、摩擦ダンパーを利用した制振装置は、小さな変位に対しても減衰効果を発揮し、速度依存性が極めて小さいため、微振動対策には適しているものと考えられる。しかしながら、次のような問題点がある。すなわち、橋梁構造物の場合、橋桁は交通振動などによる鉛直方向の振動を受けるのに加え、温度変化による伸縮を常時生じており、制振装置はこの変形に対して追随する必要があるが、摩擦ダンパーでは対応できない。また、地震時には水平方向の変位を生じるため、特に積層ゴム支承などの免震支承を使用している場合は水平変位が大きく、制振装置は損傷を受けずにこの変形に追随する必要があり、しかも地震時には橋桁の直交方向に対しても変形するので、この変形に対しても追随する必要があるが、摩擦ダンパーを用いた制振装置では対応できないという問題点もある。
【０００６】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、交通振動などに起因する鉛直方向の微振動を効果的に抑制でき、地震時における水平方向の相対変位や温度変化による橋桁の伸縮など、平面方向３６０度にわたる水平変位にも支障なく追従できるコンパクトで経済的な橋梁用制振装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明である橋梁用制振装置は、橋桁と下部構造体の間を摩擦ダンパーにより概ね鉛直方向に結合する橋梁用制振装置であって、摩擦ダンパーは、端部にガゼットプレートを結合した外周鋼管と、ルーズホールを持つガゼットプレートと、貫通孔を持つ摩擦材と、貫通孔を持つ押さえプレートとを備え、ルーズホールを持つガゼットプレートが、両側にそれぞれ摩擦材を介して押さえプレートにより挟持された状態で外周鋼管の中に設置され、ルーズホールを通ると共に摩擦材及び押さえプレートの貫通孔を通り外周鋼管にその両端部を嵌合した締付けボルトにより締め付けられた構造をしており、この摩擦ダンパーにおける双方のガゼットプレートが、互いに平行な一対の支持ボルトを介してそれぞれ橋桁と下部構造体に結合されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明である橋梁用制振装置は、橋梁と下部構造体の間を摩擦ダンパーにより概ね鉛直方向に結合する橋梁用制振装置であって、摩擦ダンパーは、フランジ部分にルーズホールを持つと共にウェブ部分をガセットプレートとして延設した第１のＨ型断面部材と、第１のＨ型断面部材と同じ断面形状でウェブ部分をガセットプレートとして延設した第２のＨ型断面部材と、貫通孔を持つ摩擦材と、貫通孔を持つスプライスプレートとを備え、第１のＨ型断面部材と第２のＨ型断面部材がそれらのガセットプレートを外側にして直列に配置され、第１のＨ型断面部材のフランジ部分が、両側にそれぞれ摩擦材を介してスプライスプレートにより挟持され、ルーズホールを通ると共に摩擦材及びスプライスプレートの貫通孔を通る締付けボルトにより締め付けられ、第１のＨ型断面部材のフランジ部分を挟持するスプライスプレートの端部が第２のＨ型断面部材にフランジ部分を挟持した状態で固定された構造をしており、この摩擦ダンパーにおける双方のガゼットプレートが、互いに平行な一対の支持ボルトを介してそれぞれ橋桁と下部構造体に結合されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明である橋梁用制振装置は、橋桁と下部構造体の間を摩擦ダンパーにより概ね鉛直方向に結合する橋梁用制振装置であって、摩擦ダンパーは、一対のフランジプレートと、貫通孔を持つ摩擦材と、端部にガセットプレートを接続すると共にルーズホールを持つ摺動材とを備え、一対のフランジプレートが、その一端でガセットプレートに固定されると共に他端側にて摩擦材を介して摺動材を間に挟持し、摺動材のルーズホールと摩擦材の貫通孔を通る締付けボルトにより締め付けられた構造をしており、この摩擦ダンパーにおける双方のガゼットプレートが、互いに平行な一対の支持ボルトを介してそれぞれ橋桁と下部構造体に結合されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明である橋梁用制振装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の橋梁用先進装置において、支持ボルトとガセットプレートの嵌合部に球面軸受を配設したことを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明である橋梁用制振装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の橋梁用先進装置において、支持ボルトを通すための鋼管をガセットプレートの端部に取り付けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の橋梁用制振装置は、橋桁と下部構造体の間を概ね鉛直方向に結合した摩擦ダンパーが、少ない変形によりエネルギー吸収を行い、また速度依存性が極めて小さいため、交通振動などに起因する鉛直方向の微振動に対して効果的にエネルギー吸収を行なうことができる。また、摩擦ダンパーは概ね鉛直方向に設定されているため、橋桁の水平移動に伴って伸縮しながら下端部を支点として回転運動を行なうが、傾き角度が小さいので水平方向の反力は小さく、常時の温度変化による橋桁の伸縮によって水平方向の反力は殆ど生じないことから、橋桁及び装置には過大な力がかかることがない。また、摩擦ダンパーの伸長方向は地震時における橋桁と下部構造物との相対変位により設定されるところ、相応の大きさの変形を許容することができると共に、収縮方向は橋桁の撓みや橋桁を支える支承の鉛直方向変形などの比較的小さな変形を許容することができる。そして、摩擦ダンパーに外周鋼管という閉鎖した囲いを用いたことにより、摺動部を保護すると共に座屈を抑制することができ、しかも設置後における締付けボルトの軸力の検査及び調整を容易に行なうことができる。
【００１３】
請求項２に記載の橋梁用制振装置は、請求項１に記載の橋梁用制振装置と同様な効果を奏するのに加えて、摩擦ダンパーにＨ型断面部材を用いたことにより、座屈を抑制すると共に、摩擦面数を増やしてダンパーとしての性能を高めることができる。
【００１４】
請求項３に記載の橋梁用制振装置は、請求項１に記載の橋梁用制振装置と同様な効果を奏するのに加えて、摩擦ダンパーにフランジプレートを用いたことにより、剛性を確保すると共にコストを低く押さえることができる。
【００１５】
請求項４に記載の橋梁用制振装置は、上記した効果に加えて、支持ボルトとガセットプレートの嵌合部に球面軸受を配設したことにより、橋桁と直交する方向の変位についても対応できることから、地震時における水平方向の相対変位や温度変化による橋桁の伸縮など、平面方向３６０度にわたる水平変位にも支障なく追従することができる。
【００１６】
請求項５に記載の橋梁用制振装置は、上記した効果に加えて、支持ボルトを通すための鋼管をガセットプレートの端部に取り付けたことにより、ガセットプレートと直交する方向の変位に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１〜図５は本発明に係る第１のタイプの橋梁用制振装置を示すもので、図１は第１のタイプの橋梁用制振装置の設置状況を示す説明図、図２は第１のタイプの橋梁用制振装置が水平変形した状態を示す説明図、図３は図２に直交する方向に水平変位した状態を示す説明図であり、図４は第１のタイプの橋梁用制振装置の断面図、図５は図４のＡ−Ａ矢視図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、橋桁Ｂは下部構造体Ｓの上に積層ゴム支承Ｒを介して支持されている。そして、橋梁用制振装置は、摩擦ダンパー１００を主体とするもので、その摩擦ダンパー１００を、橋桁Ｂの底部と下部構造体Ｓから突設したブラケットＳｂの間に概ね鉛直方向に結合した状態で配設されている。橋桁Ｂの振動を抑制するためには、振幅の大きな梁中央部で行うことが効果的ではあるが、現実的には図１及び図２で示すように梁端部にて行われる。
【００１９】
摩擦ダンパー１００は、端部に蓋板１０１を介してガゼットプレート１０２を結合した横断面が四角状の外周鋼管１０３と、ルーズホール１０４を持つガゼットプレート１０５と、貫通孔を持つ２枚の摩擦材１０６と、貫通孔を持つ２枚の押さえプレート１０７とを備えている。そして、ルーズホール１０４を持つガゼットプレート１０５が、両側にそれぞれ摩擦材１０６を介して押さえプレート１０７により挟持された状態で外周鋼管１０３の中に設置され、ルーズホール１０４を通ると共に各摩擦材１０６及び各押さえプレート１０７の貫通孔を通り外周鋼管１０３にその両端部を嵌合した締付けボルト１０８により固定された構造をしている。図中１０９は隙間を埋める調整プレート、１１０は皿バネ、１１１は座金、１１２はナットである。
【００２０】
この摩擦ダンパー１００は、外周鋼管１０３の蓋板１０１に結合したガゼットプレート１０２とルーズホール１０４を持つガセットプレート１０５が、互いに平行な支持ボルト１１３，１１４を介してそれぞれ橋桁Ｂと下部構造物Ｓに結合される。図示の例では、それぞれ一対のリブプレート１１５，１１６が立設した上下のベースプレート１１７，１１８を使用し、その対向するリブプレート１１５，１１６の間にガセットプレート１０２，１０５を位置させた状態で、これらの貫通孔に支持ボルト１１３，１１４を通してナット１１９，１２０で締め付けることで結合される。そして、図示の例では、ガセットプレート１０２と支持ボルト１１３の嵌合部、ガセットプレート１０５と支持ボルト１１４の嵌合部には、それぞれ所定範囲で自由に回動できるように球面軸受１２１，１２２が配設されている。
【００２１】
このように橋桁Ｂと下部構造体Ｓの間に鉛直方向に取り付けられた摩擦ダンパー１００は、橋桁Ｂの撓みや積層ゴム支承Ｒの収縮に伴って下方に収縮する。通常の場合、橋桁Ｂの端部付近における収縮量は少なく、せいぜい数ｍｍ程度である。したがって、摩擦ダンパー１００の収縮方向の摺動長さは施工時の誤差を考慮しても５０ｍｍ前後で充分と言える。
【００２２】
地震時には、橋桁Ｂと下部構造物Ｓは大きな相対変位を生ずる。大地震時における橋桁Ｂと下部構造物Ｓの相対変位は４００ｍｍ以上になることが多い。この場合、摩擦ダンパー１００は、平行に設置された支持ボルト１１３，１１４を支点として支持されており、下部の支点を中心に回転運動をする。そして、摩擦ダンパー１００は、ガセットプレート１０５にルーズホール１０４があるので、このガセットプレート１０５と摩擦材１０６の間で摺動して摩擦力を発生することにより、振動エネルギーを熱に変えて発散する。そして、想定外の大地震に対応するためには、図４及び図５に示すように、ルーズホール１０４の端部を開放形にすることが、摩擦ダンパー１００及び橋桁Ｂに損傷を与えないために効果的である。
【００２３】
この第１のタイプの橋梁用制振装置では、外周鋼管１０３を用いることにより、摩擦ダンパー１００の強度を高めることができ、摩擦部を保護すると共に損傷を防止することができる。さらに、締付けボルト１０８のナット１１２を外周鋼管１０３の外部より締め付けることが可能となるため、現地における摩擦力の調整や摩擦ダンパー１００のメンテナンスを容易に行なうことができる。
【００２４】
また、図示の橋梁用制振装置は、ガセットプレート１０２，１０５と支持ボルト１１３，１１４の嵌合部にそれぞれ球面軸受１２１，１２２を配設してあることにより、橋桁Ｂと直交方向の変位についても対応することができる。
【００２５】
さらに、締付けボルト１０８が単数である場合は、圧縮荷重が掛かった時にガセットプレート１０５が回転するのを外周鋼管１０３により拘束できる。したがって、締付けボルト１０８を摩擦ダンパー１００の長さ方向に複数本並べる必要がなく、長さの短いコンパクトな橋梁用制振装置を作製することができる。
【００２６】
図６〜図１０は本発明に係る第２のタイプの橋梁用制振装置を示すもので、図６は第２のタイプの橋梁用制振装置の設置状況を示す説明図、図７は第２のタイプの橋梁用制振装置が水平変形した状態を示す説明図、図８は図７に直交する方向に水平変位した状態を示す説明図であり、図９は第２のタイプの橋梁用制振装置の断面図、図１０は図９のＡ−Ａ矢視図である。
【００２７】
図６及び図７に示すように、橋桁Ｂは下部構造体Ｓの上に積層ゴム支承Ｒを介して支持されている。そして、橋梁用制振装置は、摩擦ダンパー２００を主体とするもので、その摩擦ダンパー２００を、橋桁Ｂの底部と下部構造体Ｓから突設したブラケットＳｂの間に概ね鉛直方向に結合した状態で配設されている。
【００２８】
摩擦ダンパー２００は、フランジ部分２０１にルーズホール２０２を持つと共にウェブ部分をガセットプレート２０３として延設した第１のＨ型断面部材２０４と、第１のＨ型断面部材２０４と同じ断面形状でウェブ部分をガセットプレート２０５として延設した第２のＨ型断面部材２０６と、貫通孔を持つ摩擦材２０７と、貫通孔を持つスプライスプレート２０８とを備えている。ここで、摩擦材２０７は８枚であり、スプライスプレート２０８はＨ型断面部材のフランジ部分外面に合う大サイズが２枚、フランジ部分内面に合う小サイズが４枚である。そして、第１のＨ型断面部材２０４と第２のＨ型断面部材２０６がそれらのガセットプレート２０３，２０５を外側にして直列に配置されており、第１のＨ型断面部材２０４のフランジ部分２０１が、両側にそれぞれ摩擦材２０７を介してスプライスプレート２０８により挟持され、ルーズホール２０２を通ると共に各摩擦材２０７及び各スプライスプレート２０８の貫通孔を通る締付けボルト２０９により締め付けられ、第１のＨ型断面部材２０４のフランジ部分２０１を挟持するスプライスプレート２０８の端部が第２のＨ型断面部材２０６にフランジ部分２１０を挟持した状態で固定された構造をしている。図中２１１は皿バネ、２１２は座金、２１３はナットである。
【００２９】
この摩擦ダンパー２００は、第１のＨ型断面部材２０４のガセットプレート２０３と第２のＨ型断面部材２０６のガセットプレート２０５が、互いに平行な支持ボルト２１４，２１５を介してそれぞれ橋桁Ｂと下部構造物Ｓに結合される。図示の例では、それぞれ一対のリブプレート２１６，２１７が立設した上下のベースプレート２１８，２１９を使用し、その対向するリブプレート２１６，２１７の間にガセットプレート２０３，２０５を位置させた状態で、これらの貫通孔に支持ボルト２１４，２１５を通してナット２２０，２２１で締め付けることで結合される。なお、ガセットプレート２０３と支持ボルト２１４の嵌合部、ガセットプレート２０５と支持ボルト２１５の嵌合部に、先の橋梁用制振装置で説明した球面軸受を配設してもよい。
【００３０】
このように橋桁Ｂと下部構造体Ｓの間に鉛直方向に取り付けられた摩擦ダンパー２００は、橋桁Ｂの撓みや積層ゴム支承Ｒの収縮に伴って下方に収縮する。通常の場合、橋桁Ｂの端部付近における収縮量は少なく、せいぜい数ｍｍ程度である。したがって、摩擦ダンパー２００の収縮方向の摺動長さは施工時の誤差を考慮しても５０ｍｍ前後で充分と言える。
【００３１】
地震時には、橋桁Ｂと下部構造物Ｓは大きな相対変位を生ずる。大地震時における橋桁Ｂと下部構造物Ｓの相対変位は４００ｍｍ以上になることが多い。この場合、摩擦ダンパー２００は、平行に設置された支持ボルト２１４，２１５を支点として支持されており、下部の支点を中心に回転運動をする。そして、摩擦ダンパー２００は、第１のＨ型断面部材２０４のフランジ部分２０１にルーズホール２０２があるので、このフランジ部分２０１と摩擦材２０７の間で摺動して摩擦力を発生することにより、振動エネルギーを熱に変えて発散する。
【００３２】
この摩擦ダンパー２００においても、想定外の大地震に対応するためには、ルーズホール２０２の端部を開放形にすることが、摩擦ダンパー２００及び橋桁Ｂに損傷を与えないために効果的である。
【００３３】
この第２のタイプの橋梁用制振装置は、座屈強度の高いＨ型断面部材を使用しているため、摩擦ダンパー２００の強度を高めることができる。また、ウェブ部分の厚いＨ型断面部材を使用することにより、ガセットプレート２０３，２０５を厚くして摩擦ダンパー２００の端部接合部の強度を高くすることができる。
【００３４】
また、Ｈ型断面部材のフランジ部分が４面あるため、それぞれに摩擦摺動部分を設けることができる。また、締付けボルト２０９を複数本使用することにより、Ｈ型断面部材相互間の回転変形を拘束することができる。
【００３５】
図１１〜図１５は本発明に係る第３のタイプの橋梁用制振装置を示すもので、図１１は第３のタイプの橋梁用制振装置の設置状況を示す説明図、図１２は第３のタイプの橋梁用制振装置が水平変形した状態を示す説明図、図１３は図１２に直交する方向に水平変位した状態を示す説明図であり、図１４は第３のタイプの橋梁用制振装置の断面図、図１５は図１４のＡ−Ａ矢視図である。
【００３６】
図１１及び図１２に示すように、橋桁Ｂは下部構造体Ｓの上に積層ゴム支承Ｒを介して支持されている。そして、橋梁用制振装置は、摩擦ダンパー３００を主体とするもので、その摩擦ダンパー３００を、橋桁Ｂの底部と下部構造体Ｓから突設したブラケットＳｂの間に概ね鉛直方向に結合した状態で配設されている。
【００３７】
摩擦ダンパー３００は、貫通孔を持つ一対のフランジプレート３０１と、貫通孔を持つ４枚の摩擦材３０２と、ルーズホール３０３を持つと共に端部にガセットプレート３０４を有する摺動材３０５とを備えている。ここで、摩擦材３０２は４枚であり、摺動材３０５は２枚である。そして、一対のフランジプレート３０１が、その一端でガセットプレート３０６に固定されると共に、他端側では真中に中間板３０７を挟んだ状態でそれぞれ摩擦材３０２を介して２枚の摺動材３０５を挟持し、各摺動材３０５のルーズホール３０３を通ると共に一対のフランジプレート３０１、各摩擦材３０２及び中間板３０７の貫通孔を通る締付けボルト３０８により締め付けられた構造をしている。摺動材３０５のガセットプレート３０４は、２枚の摺動材３０５の間に挿入された状態で、ボルト３０９とナット３１０により回動自在に取り付けられている。また、フランジプレート３０１のガセットプレート３０６は、一対のフランジプレート３０１の間に挿入された状態で、ボルト３１１とナット３１２により回動自在に取り付けられている。図中３１３は皿バネ、３１４は座金、３１５はナットである。
【００３８】
この摩擦ダンパー３００は、摺動材３０５のガセットプレート３０４とフランジプレート３０１のガセットプレート３０６が、互いに平行な支持ボルト３１６，３１７を介してそれぞれ橋桁Ｂと下部構造体Ｓに結合される。図示の例では、ガセットプレート３０４，３０６の端部に沿ってそれぞれ支持ボルト３１６，３１７を通すための鋼管３１８，３１９を溶接で取り付けてある。そして、それぞれ一対のリブプレート３２０，３２１が立設した上下のベースプレート３２２，３２３を使用し、その対向するリブプレート３２０，３２１の間にガセットプレート３０４，３０６の鋼管３１８，３１９を位置させた状態で、リブプレート３２０，３２１の貫通孔とこの鋼管３１８，３１９に支持ボルト３１６，３１７を通してナット３２４，３２５で締め付けることで結合される。
【００３９】
このように橋桁Ｂと下部構造体Ｓの間に鉛直方向に取り付けられた摩擦ダンパー３００は、橋桁Ｂの撓みや積層ゴム支承Ｒの収縮に伴って下方に収縮する。通常の場合、橋桁Ｂの端部付近における収縮量は少なく、せいぜい数ｍｍ程度である。したがって、摩擦ダンパー３００の収縮方向の摺動長さは施工時の誤差を考慮しても５０ｍｍ前後で充分と言える。
【００４０】
地震時には、橋桁Ｂと下部構造物Ｓは大きな相対変位を生ずる。大地震時における橋桁Ｂと下部構造物Ｓの相対変位は４００ｍｍ以上になることが多い。この場合、摩擦ダンパー３００は、ガセットプレート３０４，３０６がそれぞれ摺動材３０５、フランジプレート３０１に対して回動するとともに、それらと直交する支持ボルト３１５，３１６を支点として回転運動をする。そして、摩擦ダンパー３００は、摺動材３０５にルーズホール３０３があるので、この摺動材３０５と摩擦材３０２の間で摺動して摩擦力を発生することにより、振動エネルギーを熱に変えて発散する。
【００４１】
この摩擦ダンパー３００においても、想定外の大地震に対応するためには、ルーズホール３０３の端部を開放形にすることが、摩擦ダンパー３００及び橋桁Ｂに損傷を与えないために効果的である。
【００４２】
この第３のタイプの橋梁用制振装置は、摩擦ダンパーにフランジプレートを用いたことにより、剛性を確保すると共にコストを低く押さえることができる。また、摺動材はその間に中間板を設置することにより、枚数を増加させることができ、これによって減衰性能の向上を図ることができる。
【００４３】
図１６〜図２０は本発明に係る第３のタイプの橋梁用制振装置の変形例を示すもので、図１６はこの変形例である橋梁用制振装置の設置状況を示す説明図、図１７はこの変形例である橋梁用制振装置が水平変形した状態を示す説明図、図１８は図１７に直交する方向に水平変位した状態を示す説明図であり、図１９はこの変形例である橋梁用制振装置の断面図、図２０は図１９のＡ−Ａ矢視図である。
【００４４】
図１６及び図１７に示すように、橋桁Ｂは下部構造体Ｓの上に積層ゴム支承Ｒを介して支持されている。そして、橋梁用制振装置は、摩擦ダンパー４００を主体とするもので、その摩擦ダンパー４００を、橋桁Ｂの底部と下部構造体Ｓから突設したブラケットＳｂの間に概ね鉛直方向に結合した状態で配設されている。
【００４５】
摩擦ダンパー４００は、貫通孔を持つ一対のフランジプレート４０１と、貫通孔を持つ４枚の摩擦材４０２と、ルーズホール４０３を持つと共に端部にガセットプレート４０４を有する摺動材４０５とを備えており、さらに、この摩擦ダンパー４００は、フランジプレート４０１が通る細長状開口を有する蓋板４５１を一方の端部に有すると共に、貫通孔を持つ横断面が四角状の外周鋼管４５２を備えている。ここで、摩擦材４０２は４枚であり、摺動材４０５は２枚である。そして、一対のフランジプレート４０１が、その一端でガセットプレート４０６に固定されると共に、他端側では真中に中間板４０７を挟んだ状態でそれぞれ摩擦材４０２を介して２枚の摺動材４０５を挟持し、さらに、各フランジプレート４０１の外側にそれぞれ皿バネ４１３と座金４１４を挟んで外周鋼管４５２が被せられ、この状態で各摺動材４０５のルーズホール４０３を通ると共に一対のフランジプレート４０１、各摩擦材４０２及び中間板４０７の貫通孔、さらには外周鋼管４５２の貫通孔を通る締付けボルト４０８とそれと螺合するナット４１５により締め付けられた構造をしている。摺動材４０５のガセットプレート４０４は、２枚の摺動材４０５の間に挿入された状態で、ボルト４０９とナット４１０により回動自在に取り付けられている。また、フランジプレート４０１のガセットプレート４０６は、一対のフランジプレート４０１の間に挿入された状態で、ボルト４１１とナット４１２により回動自在に取り付けられている。そして、この一対のフランジプレート４０１が蓋板４５１の細長状開口を通るようにして外周鋼管４５２が配置されている。
【００４６】
この摩擦ダンパー４００は、摺動材４０５のガセットプレート４０４とフランジプレート４０１のガセットプレート４０６が、互いに平行な支持ボルト４１６，４１７を介してそれぞれ橋桁Ｂと下部構造体Ｓに結合される。図示の例では、ガセットプレート４０４，４０６の端部に沿ってそれぞれ支持ボルト４１６，４１７を通すための鋼管４１８，４１９を溶接で取り付けてある。そして、それぞれ一対のリブプレート４２０，４２１が立設した上下のベースプレート４２２，４２３を使用し、その対向するリブプレート４２０，４２１の間にガセットプレート４０４，４０６の鋼管４１８，４１９を位置させた状態で、リブプレート４２０，４２１の貫通孔とこの鋼管４１８，４１９に支持ボルト４１６，４１７を通してナット４２４，４２５で締め付けることで結合される。
【００４７】
このように橋桁Ｂと下部構造体Ｓの間に鉛直方向に取り付けられた摩擦ダンパー４００は、橋桁Ｂの撓みや積層ゴム支承Ｒの収縮に伴って下方に収縮する。通常の場合、橋桁Ｂの端部付近における収縮量は少なく、せいぜい数ｍｍ程度である。したがって、摩擦ダンパー４００の収縮方向の摺動長さは施工時の誤差を考慮しても５０ｍｍ前後で充分と言える。
【００４８】
地震時には、橋桁Ｂと下部構造物Ｓは大きな相対変位を生ずる。大地震時における橋桁Ｂと下部構造物Ｓの相対変位は４００ｍｍ以上になることが多い。この場合、摩擦ダンパー４００は、ガセットプレート４０４，４０６がそれぞれ摺動材４０５、フランジプレート４０１に対して回動するとともに、それらと直交する支持ボルト４１５，４１６を支点として回転運動をする。そして、摩擦ダンパー４００は、摺動材４０５にルーズホール４０３があるので、この摺動材４０５と摩擦材４０２の間で摺動して摩擦力を発生することにより、振動エネルギーを熱に変えて発散する。
【００４９】
この摩擦ダンパー４００においても、想定外の大地震に対応するためには、ルーズホール４０３の端部を開放形にすることが、摩擦ダンパー４００及び橋桁Ｂに損傷を与えないために効果的である。
【００５０】
この図１６〜図２０で説明した橋梁用制振装置は、第３のタイプの橋梁用制振装置と同様に、摩擦ダンパーにフランジプレートを用いたことにより、剛性を確保すると共にコストを低く押さえることができる。また、摺動材はその間に中間板を設置することにより、枚数を増加させることができ、これによって減衰性能の向上を図ることができる。さらに、外周鋼管を被せた構造としたことにより、摩擦部を保護すると共に損傷を防止することができる。
【００５１】
以上、４つの例を挙げて本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明による橋梁用制振装置は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１のタイプの橋梁用制振装置の設置状況を示す説明図である。
【図２】第１のタイプの橋梁用制振装置が水平変形した状態を示す説明図である。
【図３】図２に直交する方向に水平変位した状態を示す説明図である。
【図４】第１のタイプの橋梁用制振装置の断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ矢視図である。
【図６】第２のタイプの橋梁用制振装置の設置状況を示す説明図である。
【図７】第２のタイプの橋梁用制振装置が水平変形した状態を示す説明図である。
【図８】図７に直交する方向に水平変位した状態を示す説明図である。
【図９】第２のタイプの橋梁用制振装置の断面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ矢視図である。
【図１１】第３のタイプの橋梁用制振装置の設置状況を示す説明図である。
【図１２】第３のタイプの橋梁用制振装置が水平変形した状態を示す説明図である。
【００５３】
【図１３】図１２に直交する方向に水平変位した状態を示す説明図である。
【図１４】第３のタイプの橋梁用制振装置の断面図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ矢視図である。
【図１６】第３のタイプの橋梁用制振装置の変形例である橋梁用制振装置の設置状況で示す説明図である。
【図１７】第３のタイプの橋梁用制振装置の変形例である橋梁用制振装置が水平変形した状態を示す説明図である。
【図１８】図１７に直交する方向に水平変位した状態を示す説明図である。
【図１９】第３のタイプの橋梁用制振装置の変形例である橋梁用制振装置の断面図である。
【図２０】図１９のＡ−Ａ矢視図である。
【符号の説明】
【００５４】
Ｂ：橋桁、Ｓ：下部構造体、Ｓｂ：ブラケット、Ｒ：積層ゴム支承
１００：摩擦ダンパー、１０１：蓋板、１０２：ガセットプレート、１０３：外周鋼管、１０４：ルーズホール、１０５：ガセットプレート、１０６：摩擦材、１０７：押さえプレート、１０８：締付けボルト、１０９：調整プレート、１１０：皿バネ、１１１：座金、１１２：ナット、１１３，１１４：支持ボルト、１１５，１１６：リブプレート、１１７，１１８：ベースプレート、１１９，１２０：ナット、１２１，１２２：球面軸受
２００：摩擦ダンパー、２０１：フランジ部分、２０２：ルーズホール、２０３：ガセットプレート、２０４：第１のＨ型断面部材、２０５：ガセットプレート、２０６：第２のＨ型断面部材、２０７：摩擦材、２０８：スプライスプレート、２０９：締付けボルト、２１０：フランジ部分、２１１：皿バネ、２１２：座金、２１３：ナット、２１４，２１５：支持ボルト、２１６，２１７：リブプレート、２１８，２１９：ベースプレート、２２０，２２１：ナット
３００：摩擦ダンパー、３０１：フランジプレート、３０２：摩擦材、３０３：ルーズホール、３０４：ガセットプレート、３０５：摺動材、３０６：ガセットプレート、３０７：中間板、３０８：締付けボルト、３０９：ボルト、３１０：ナット、３１１：ボルト、３１２：ナット、３１３：皿バネ、３１４：座金、３１５：ナット、３１６，３１７：支持ボルト、３１８，３１９：鋼管、３２０，３２１：リブプレート、３２２，３２３：ベースプレート、３２４，３２５：ナット
４００：摩擦ダンパー、４０１：フランジプレート、４０２：摩擦材、４０３：ルーズホール、４０４：ガセットプレート、４０５：摺動材、４０６：ガセットプレート、４０７：中間板、４０８：締付けボルト、４０９：ボルト、４１０：ナット、４１１：ボルト、４１２：ナット、４１３：皿バネ、４１４：座金、４１５：ナット、４１６，４１７：支持ボルト、４１８，４１９：鋼管、４２０，４２１：リブプレート、４２２，４２３：ベースプレート、４２４，４２５：ナット、４５１：蓋板、４５２：外周鋼管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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